Dissertação de Mestrado #607 – Rodrigo Otávio Gonçalves Chaves – 10/08/2018

Os postulados da mecânica quântica garantem a segurança dos protocolos quânticos de distribuição de chaves criptográficas (QKD), essenciais à criptografia quântica. Uma espiã que deseje interceptar a construção da chave em um protocolo de QKD não poderá discriminar entre dois ou mais estados quânticos com certeza absoluta caso os mesmos sejam não-ortogonais e, além disso, ela não poderá clonar este estado. Essas limitações físicas fazem com que a espiã busque por outras formas de ataque aos protocolos. Diferentes estratégias de discriminação de estados foram criadas e elas podem ser aplicadas para a espionagem em QKD. Tais estratégias atendem aos objetivos de quem as utiliza, como minimizar a probabilidade média de erro ou obter a maior confiança possível na identificação de um estado. Todas elas, porém, não são capazes de identificar um estado perfeitamente e isso fará com que, quando utilizadas com o intuito de espionar, surjam incompatibilidades nas chaves criadas. Os propósitos desse trabalho são dois: primeiramente, estudar a aplicação da discriminação de estados quânticos em ataques a dois protocolos de QKD, sendo eles o B92 e o PBC00; em segundo lugar, analisar a taxa de erro que as diferentes estratégias introduzem nas chaves criptográficas. Considerando ataques de interceptação-reenvio, mostra-se quais estratégias são mais vantajosas para espiã permanecer indetectável e quais medidas os comunicadores podem utilizar para se defenderem.